研究建立了一种在错流旋转填充床中用偏铝酸钠溶液与CO2气体反应连续碳酸法制备拟薄水铝石(PB)的新方法。在错流旋转填充床中,偏铝酸钠溶液被剪切成细小的液体细丝和液滴,并与CO2气体充分接触反应。研究了NaAlO2溶液浓度、气液比、CF-RPB转速、溶液最终pH等合成参数对PB晶体结构的影响。通过x射线衍射、扫描电镜、透射电镜和Brunauer Emmett Teller等一系列表征来解释和评价结果,并找出PB性能与合成条件之间的关系。结果表明,当NaAlO2溶液浓度为0.1 mol/L、气液比为3:1、转速为600 rpm、最终pH为10.5左右时,可获得比表面积高(495 m2/g)、孔体积大(2.125 cc/g)的PB。与搅拌釜式反应器相比,该方法制备的PB具有较高的质量。同时,实现了连续碳酸化的高效批量生产,为工业应用提供了新的思路。
该研究成果在Nanomaterials学术期刊(2021,IF=5.719,SCI二区)上发表。